転がり・滑りトライボメーター
TWR-3000 Tribology Insight at the Rolling Interface
TwinRoller-3000は、幅広い転がり・滑り条件下における牽引、摩耗、および転がり接触疲労(RCF)の研究のために設計された、先進的なツインローラー式トライボメーターです。そのオープンプラットフォーム構造により、操作が容易で、さまざまな実験セットアップに対応する柔軟性を備えています。 本システムは、2つの高トルクで独立制御可能なサーボモーターを搭載しており、転がり速度とすべり比を精密に制御できます。 接触力はエレクトロサーボ駆動装置を介して加えられるため、安定かつ正確な荷重制御が保証されます。完全自動化された試験プログラムと高度な制御装置を組み合わせることで、TwinRoller-3000は、研究用途および産業用途の両方において、再現性が高く、正確かつ信頼性の高いトライボロジー測定を実現します。
主な特長
Rolling and Sliding Simulation
The TwinRoller-3000 accurately reproduces pure rolling, pure sliding, and rolling-sliding conditions, allowing researchers to replicate real mechanical contacts found in gears, bearings, and traction systems. Independent motor control enables precise slip ratio adjustments, delivering realistic tribological testing conditions that outperform simplified or single-mode test systems.
Flexible and Open Sample Architecture for wide sample size
The TwinRoller-3000 allows easy mounting of different roller diameters (up to 100mm diameter) and various geometries. This flexibility supports a wide range of research applications and rapid test setup. Researchers can quickly adapt experiments without complex modifications, making the system ideal for both industrial development and academic research.
In-Line Measurement and Surface Analysis
The TwinRoller-3000 integrates in-line torque measurement, friction monitoring, acoustic detection, and 3D optical inspection to track surface changes and wear during testing. This unique capability provides real-time insight into rolling contact fatigue, enabling earlier detection of surface damage and deeper understanding of tribological mechanisms.
Precision Servo-Controlled Load Application
The TwinRoller-3000 features precision servo-controlled load application with a wide load range from nano and micro forces up to 8'000 N. Interchangeable load cells from 1 N to 8'000 N enable accurate testing across delicate lubrication studies and high-load rolling contact fatigue experiments, ensuring exceptional measurement sensitivity, stability, and repeatability.
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なぜツインローラー式トライボメーターを使うのか?
転がり接触疲労(RCF)は、転がり運動を行う機械部品においてよく見られる破壊メカニズムである。これは、表面が繰り返しの交番応力場を受けることで発生し、亀裂の発生と進展を引き起こし、最終的にはピッチング、スパリング、あるいは材料の除去をもたらす。
RCFの深刻度と発生メカニズムは、潤滑剤の清浄度、材料の品質、表面粗さ、および運転条件など、いくつかの要因によって左右されます。
高速列車、電気自動車、風力タービン、および先進的な歯車システムの急速な発展に伴い、転がり接触疲労の理解は極めて重要となっています。ツインローラー式トライボメーターを用いることで、エンジニアや研究者は実際の転がり接触条件をシミュレートすることができ、これにより部品の早期故障を防止し、機械システムの信頼性、効率、および寿命を向上させることができます。


EVトライボロジーと電気化学インピーダンス
各種滑り・転がり試験において、マイクロアンペアから数アンペアの電流を供給可能な、ポテンショスタットとAC/DC電源を一体化した装置です。これらの機能により、カスタム波形の生成や、滑り速度、荷重、温度、潤滑状態に応じた電気化学的特性の測定が可能となります。 接触状態がオーム的挙動から容量的挙動へと変化するにつれて、電気化学インピーダンスは潤滑膜の形成や厚さに関する直接的な知見を提供します。その結果得られるインピーダンスマップにより、EV用潤滑剤、ベアリング、および駆動系部品における潤滑状態の境界や電気的接触挙動を正確に特定することが可能になります。
ツインローラー式トライボメーター試験データ
このデータは、コーティングを施した試験片とコーティングを施していない試験片の転がり接触疲労時の摩擦係数の結果を示しています。表面処理は1つの試験片に対して行われました。このデータは、溶射コーティングを施した後のRCF寿命がどの程度向上したかを示しています。
サンプル1– コーティングなし
サンプル2– 溶射コーティング
- 500 Nの力
- SRR:0~0.6
- 温度 70°C

| Load Range | 5'000 N / 8'000 N (high load model) |
|---|---|
| Torque | Up to 60 Nm (with 480 V) |
| Slide-Roll Ratio (SRR) | Independently driven discs to achieve slide roll ratios (SRR's) between -10000 and +10000 %. |
| Entrainment speed | up to 18 m/s (depends on the rollers size) |
| Temperature range | -35 °C to 160 °C |
